第1章 绪论 1
1.1 水下声信号处理研究的意义 1
1.2 国内外相关研究的历史与现状 4
1.3 主要内容与安排 11
参考文献 12
第2章 宽带处理与宽带信号分析 18
2.1 宽带信号与宽带处理 18
2.1.1 宽带的信号与宽带处理的内涵 19
2.1.2 目标回波的宽带模型 22
2.1.3 宽带信号处理与小波变换 24
2.2 宽带信号分析 29
2.2.1 宽带调频信号 29
2.2.2 时间频率分集信号 42
2.2.3 回声定位动物发声信号 49
2.2.4 信号分析小结 56
参考文献 57
第3章 点目标的宽带检测与参数估计 59
3.1 宽带主动信号波形设计 59
3.1.1 主动信号检测波形设计 60
3.1.2 宽带主动信号参量估计波形设计 61
3.2 点目标检测 67
3.2.1 宽带小波检测器 67
3.2.2 尺度宽容小波检测器 69
3.2.3 基于小波—Radon变换的宽带HFM信号检测 70
3.2.4 目标检测算法分析 74
3.3 点目标参数估计 78
3.3.1 基于小波变换的宽带信号时延和尺度估计与克拉美—罗限 78
3.3.2 宽带正反HFM信号的时延和尺度估计 82
3.3.3 目标估计算法分析 87
3.4 检测与估计算法的实现 92
3.4.1 宽带信号小波变换的快速计算 92
3.4.2 基于DSP的实时软件开发 95
3.4.3 软件验证 101
参考文献 103
第4章 小波变换域估计器—相关器 106
4.1 海森伯格群和仿射群 106
4.1.1 群论的背景知识 106
4.1.2 海森伯格群 108
4.1.3 仿射群 109
4.1.4 窄带和宽带模糊度函数 109
4.1.5 Frobenius-Shur-Godement（FSG）定理 110
4.2 宽带估计器—相关器 112
4.2.1 估计器—相关器 112
4.2.2 宽带估计器—相关器的推导 116
4.3 体目标的散射函数 119
参考文献 120
第5章 散射函数估计对物理参数误差的敏感性 124
5.1 引言 124
5.2 环境散射函数误差 129
5.2.1 环境散射成分 129
5.2.2 误差的理论推导 132
5.2.3 敏感性仿真分析 133
5.3 目标散射函数误差 146
5.3.1 目标散射成分 146
5.3.2 散射体个数误差 148
5.3.3 散射体位置误差 151
5.4 总散射函数误差 154
5.4.1 散射函数的总误差 154
5.4.2 总散射误差仿真分析 154
5.4.3 关于波形设计的讨论 156
参考文献 156
第6章 宽带散射函数估计与更新的卡尔曼算法 161
6.1 引言 161
6.2 宽带散射函数的卡尔曼滤波 162
6.2.1 滤波算法的推导 162
6.2.2 推导结果的分析 170
6.2.3 扩展卡尔曼滤波器的推导 171
6.3 宽带散射函数估计与更新的实现 173
6.3.1 旋转体的跟踪 173
6.3.2 直线运动的跟踪 175
参考文献 177
第7章 小波变换域估计器—相关器对散射函数误差的敏感性 181
7.1 WTD-EC的实现 181
7.1.1 协方差矩阵的特征值计算 181
7.1.2 似然比函数的推导 184
7.1.3 接收机工作特性的计算 186
7.1.4 WTD-EC的计算 188
7.2 小波变换域EC的敏感性 189
7.2.1 敏感性的推导 189
7.2.2 输入信噪比的估计 191
7.2.3 散射体误差的敏感性 194
参考文献 198
第8章 空时自适应处理抗混响原理 201
8.1 STAP原理介绍 201
8.1.1 全维处理方法 201
8.1.2 降维处理方法 204
8.1.3 性能表征 205
8.1.4 降维STAP算法 208
8.2 STAP抗混响基本结构 217
8.2.1 基于时域信号叠加的混响模型 218
8.2.2 混响空时数据结构 225
8.2.3 STAP抗混响的流程 228
参考文献 229
第9章 降维STAP抗混响方法 231
9.1 基于数据空时平滑的处理方法 231
9.1.1 数据的空时平滑处理 231
9.1.2 子组输出相干叠加的STAP 234
9.2 三维STAP处理方法 241
9.2.1 混响的三维特性分析 242
9.2.2 三维STMB方法 245
9.2.3 性能分析 249
9.3 梳状谱信号的STAP处理方法 252
9.3.1 梳状谱信号混响的空时特点 253
9.3.2 梳状谱信号的降维STAP 257
9.3.3 性能分析 258
参考文献 260